KR19990018369A - 3차원 그래픽 가속기 - Google Patents

Abstract

3차원 그래픽 가속기가 개시된다. 본 발명에 따른 3차원 그래픽 가속기는, 외부에서 입력되는 그래픽 데이타의 Z 파라미터 및 R, G, B 파라미터들을 세팅하고, 소정의 명령을 기입하는 레지스터부, 제어 명령을 디코딩하고, 디코딩된 명령에 응답하여 파라미터들을 처리하는 3차원 엔진, 및 외부의 Z-버퍼로부터 이전 그래픽 데이타에 대한 Z값을 독출하고, 3차원 엔진으로부터 출력된 소정 제어 신호에 응답하여 처리된 결과를 프레임 메모리에 저장하는 메모리 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

3차원 그래픽 가속기

본 발명은 그래픽 가속기에 관한 것으로서, 특히, 3차원 그래픽에 있어서 그래픽 데이타의 파라미터 세팅과, Z-버퍼로부터 이전 Z값을 독출하는 것을 동시에 수행할 수 있는 3차원 그래픽 가속기에 관한 것이다.

일반적으로 입체적 영상을 표현하는 3차원 그래픽을 디스플레이하기 위해서는 매우 복잡한 계산 과정을 거쳐야 하며, 이러한 소프트웨어적인 계산을 하드웨어로 옮겨 놓은 것을 3차원 그래픽 가속기 (accelerator)라고 한다. 또한, 3차원 그래픽 가속기에 있어서, 메모리 동작은 가속기의 성능을 결정하는데 중요한 항목이며, 메모리에 관련되어 다음과 같은 동작을 수행한다.

우선, 외부의 Z-버퍼로부터 이미 생성된 영상의 이전 Z값을 독출/기입하고, 저장된 각 색 신호의 픽셀값(R,G,B)을 독출/기입하고, 텍셀(TEXEL) 값을 독출하는 동작을 순차적으로 수행한다.

도 1은 종래의 3차원 그래픽 가속기를 설명하기 위한 개략적인 블럭도로서, 레지스터부(10), 3차원 엔진(engine)(12), 메모리 컨트롤러(14)로 구성된다.

도 1을 참조하여 일반적인 3차원 그래픽 가속기에서의 대상(object) 처리과정(G-shading 또는 텍스쳐 매핑(mapping))을 설명하면 다음과 같다.

즉, 외부로부터 인가된 R,G,B 및 Z파라미터들은 레지스터부(10)의 R'(112), G'(122), B'(132), 및 Z'(142)라는 레지스터에 각각 세팅된다. 각각의 파라미터들이 세팅된 후에 외부에서 인가된 명령이 명령 레지스터(150)에 기입되고, 명령이 기입된 후 3차원 엔진(12)은 기입된 명령을 디코딩한다. 명령이 디코딩되면, 메모리 컨트롤러(14)는 외부의 Z-버퍼로부터 이전 영상에 대한 Z값을 독출한 후, 픽셀 독출/기입 또는 Z값 독출/기입과 같은 대상(object)을 처리하는 과정을 거친다. 즉, 메모리 컨트롤러(14)는 모든 파라미터가 세팅되고, 명령이 기입되어야만 해당하는 대상에 상응하는 Z값을 Z-버퍼에서 내부의 Z-캐쉬(140)로 독출함으로써 대상에 대한 처리를 수행한다. 즉, 메모리 컨트롤러(14)의 Z-캐쉬(cache)(140)는 3차원 엔진(12)을 거쳐서 Z값에 대한 정보를 갖게 된다. 따라서, 종래의 3차원 그래픽 가속기는 Z값을 독출하는 시간이 길어지고, 또한, Z-버퍼의 액세스 시간이 길어진다는 문제점이 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 파라미터의 세팅과 Z-버퍼에 저장된 Z값(Z 어드레스)을 독출하는 것을 동시에 수행할 수 있는 3차원 그래픽 가속기를 제공하는데 있다.

도 1은 종래의 3차원 그래픽 가속기를 설명하기 위한 개략적인 블럭도이다.

도 2는 본 발명에 따른 3차원 그래픽 가속기를 설명하기 위한 개략적인 블럭도이다.

상기 과제를 이루기 위해, 본 발명에 따른 3차원 그래픽 가속기는, 외부에서 입력되는 그래픽 데이타의 Z 파라미터 및 R, G, B 파라미터들을 세팅하고, 소정의 명령을 기입하는 레지스터부, 제어 명령을 디코딩하고, 디코딩된 명령에 응답하여 파라미터들을 처리하는 3차원 엔진, 및 외부의 Z-버퍼로부터 이전 그래픽 데이타에 대한 Z값을 독출하고, 3차원 엔진으로부터 출력된 소정 제어 신호에 응답하여 처리된 결과를 프레임 메모리에 저장하는 메모리 컨트롤러로 구성되는 것이 바람직하다.

이하. 본 발명에 따른 3차원 그래픽 가속기에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 다음과 같이 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 3차원 그래픽 가속기를 설명하기 위한 개략적인 블럭도로서, 레지스터부(20), 3차원 엔진(22), 메모리 컨트롤러(24)로 이루어지고, 여기에서, 레지스터부(20)는 입력된 파라미터들 즉, R,G,B 및 Z값을 저장하는 각각의 레지스터들(212~242) 및 외부에서 인가되는 명령을 저장하기 위한 명령 레지스터(250)로 구성되고, 메모리 컨트롤러(24)는 내부에 Z-캐쉬(240)를 가지며, 이 Z-캐쉬(240)는 현재의 Z값을 저장하기 위한 제1캐쉬(242)와 이후에 입력될 Z값을 저장하기 위한 제2캐쉬(244)로 구성된다.

우선, 도 2에 도시된 레지스터부(20)는 외부에서 인가되는 새로운 그래픽 데이타에 대한 Z파라미터를 레지스터 Z'(242)에 저장한다. 즉, 파라미터의 세팅 순서를 Z에 대해서 가장 먼저 수행하고, 나머지 다른 파라미터들이 각각의 레지스터에 세팅되는 중에 Z-버퍼로부터 이전의 Z값을 독출하기 시작한다. 이때 외부에서 입력된 다른 파라미터들 즉, R, G, B 파라미터들을 각각의 레지스터들(212, 222, 232)에 세팅함과 동시에, 3차원 엔진(22)은 메모리 컨트롤러(24)가 이전의 그래픽 데이타를 저장하고있는 Z-버퍼(미도시)로부터 이전 영상에 대한 Z값을 독출하여 Z-캐쉬(240)에 저장하도록 메모리 컨트롤러(24)를 제어한다.

또한, 대상에 대한 처리 즉, G-음영 처리(G-shading)를 수행할 것인지 또는 텍스쳐 매핑(Texture Mapping)을 수행할 것인지에 관한 명령이 레지스터부(20)의 명령 레지스터(250)에 기입된다. 상술한 명령이 명령 레지스터(250)에 기입되면, 3차원 엔진(22)은 기입된 명령을 디코딩한다. 3차원 엔진(22)은 명령이 디코딩되면, 디코딩된 명령에 응답하여 입력된 파라미터들(R,G,B및 Z)을 이용하여 소정의 대상 처리를 위한 프로그램 계산을 수행한다. 따라서, 3차원 엔진(22)은 디코딩된 명령에 상응하는 대상의 처리 즉, 대상 처리에 관련된 계산을 수행하고, 처리된 결과는 메모리 컨트롤러(24)에 전송된다. 여기에서, 메모리 컨트롤러(24)는 Z-버퍼로부터 다음 스캔에 대한 Z값을 독출한다.

즉, 메모리 컨트롤러(24)는 내부의 Z-캐쉬(240)에 현재 처리할 스캔 라인에 상응하는 Z값을 독출하여 제1캐쉬(242)에 저장하고, 다음 처리할 스캔 라인에 상응하는 Z값을 독출하여 제2캐쉬(244)에 저장한다. 따라서, 메모리 컨트롤러 (24)는 현재 처리할 스캔 라인과 다음에 처리할 스캔 라인의 Z값을 교차되도록 동작시키고, Z캐쉬 사이즈보다 스팬 사이즈가 큰 경우에는 해당되는 캐쉬가 대상 처리 도중에 갱신될 수 있다. 또한, 메모리 컨트롤러(24)는 3차원 엔진(22)에서 계산된 결과를 입력하고, 제어 신호(CON)에 응답하여 그 결과를 외부의 프레임 메모리에 저장하도록 제어한다. 즉, 메모리 컨트롤러(24)는 3차원 엔진(22)에서 계산된 결과 즉, R, G, B, 및 Z 파라미터에 대한 각각의 값을 출력단자 OUT1, OUT2, OUT3 및 OUT4를 통하여 출력한다.

본 발명에 따르면, Z 값을 읽어들이는 시간을 줄일 수 있으며 대상 처리 도중에도 다음 스캔 라인에 대한 Z 값을 읽어들여 Z-버퍼의 액세스 시간을 줄일 수 있다는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 외부에서 입력되는 그래픽 데이타의 Z 파라미터 및 R, G, B 파라미터들을 세팅하고, 소정의 명령을 기입하는 레지스터부; 상기 제어 명령을 디코딩하고, 상기 디코딩된 명령에 응답하여 상기 파라미터들을 처리하는 3차원 엔진; 및 외부의 Z-버퍼로부터 이전 그래픽 데이타에 대한 Z값을 독출하고, 상기 3차원 엔진으로부터 출력된 소정 제어 신호에 응답하여 상기 처리된 결과를 프레임 메모리에 저장하는 메모리 컨트롤러로 구성되는 것을 특징으로 하는 3차원 그래픽 가속기.